Pregunta
upstudy study bank question image url

Find or evaluate the integral by completing the square. \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{x^{2}-2 x+2} \]

Ask by Hodges Willis. in the United States
Feb 04,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The integral evaluates to \( \frac{\pi}{4} \).

Solución

¡Inicia sesión para desbloquear respuestas gratis!

Una plataforma de aprendizaje en la que confían millones de estudiantes y profesores reales.

star-icon Descubrir

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

Bonus Knowledge

To evaluate the integral \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{x^{2}-2 x+2}, \] we start by completing the square in the denominator. The expression \(x^2 - 2x + 2\) can be rewritten as follows: \[ x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 + 1. \] This transforms our integral into \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{(x - 1)^2 + 1}. \] Now, we recognize that \(\frac{1}{(x - 1)^2 + 1}\) resembles the standard form for the inverse tangent function. Specifically, we use the formula: \[ \int \frac{dx}{x^2 + a^2} = \frac{1}{a} \tan^{-1} \left( \frac{x}{a} \right) + C. \] Here, \(a = 1\) and \(x\) is replaced by \((x - 1)\), which gives us: \[ \int \frac{d x}{(x - 1)^2 + 1} = \tan^{-1}(x - 1) + C. \] Now, we can evaluate the definite integral: \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{(x - 1)^2 + 1} = \left[ \tan^{-1}(x - 1) \right]_{0}^{1}. \] Calculating the limits, we have: 1. At \(x = 1\): \(\tan^{-1}(1 - 1) = \tan^{-1}(0) = 0.\) 2. At \(x = 0\): \(\tan^{-1}(0 - 1) = \tan^{-1}(-1) = -\frac{\pi}{4}.\) Thus, we can substitute these values into our integral: \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{(x - 1)^2 + 1} = 0 - \left(-\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\pi}{4}. \] Therefore, the final result of the integral is \[ \int_{0}^{1} \frac{d x}{x^{2}-2 x+2} = \frac{\pi}{4}. \]

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad